青藏高原高寒草地植物物种亲缘选择初探

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1、【LiJie】ADissertatio刮ThesisSubmittedtoTheUniversityofChineseAcademyofSciencesInpartialfulfdlmentoftherequirementForthedegreeofMasterof【ECOLOGY】【ChengduInstituteOfBiology，ChineseAcademyofSciences1May，2013摘要青藏高原高寒草地植物物种亲缘选择初探李洁(生态学)指导老师：吴宁研究员孙庚助理研究员(中国科

2、学院成都生物研究所，成都610041)亲缘选择是指在一个随机交配群体中的个体基于亲缘关系而以一种非随机性的方式相互作用，其作用结果是亲缘个体得到更大的广义适合度。亲缘选择从理论层面解释了个体牺牲自己而使亲缘受益和亲缘个体间避免极端行为的原因，在动物群体中得到了广泛的研究和验证。植物大多数植物选择集群生长，这就为植物间的亲缘选择提供了可能。植物亲缘选择着重于研究种内亲缘身份与竞争强度关系，是对植物种间竞争研究的拓展，是探讨群落构建、生物多样性维持和植物资源竞争等重要生态学命题的新角度。为检验植物的

3、亲缘选择，本试验以7种青藏高原高寒草地主要人工种植牧草(千穗谷AmaranthushypochondriacusL．、白花三叶草Trifoliumrepens、披碱草ElymusdahuricusTurcz．、一年生黑麦草LoHummultiflorumL、多年生黑麦草LoRumperenneL．va，．yaqing、苏丹草Sorghumsudanense(Piper)Stapf,高羊茅Festucaarundinacea)为研究对象，通过温室培养试验探索特定环境下不同物种的种内亲缘选择(兄弟植

4、株间的竞争作用是否小于陌生植株间的竞争作用)，测度在整个生命周期中植物群体和单株个体在三种不同的实验处理(亲缘组合，非亲缘组合，单独种植)下，植株生物量(根，茎，叶，果实)和表现特征(株高，叶面积，节间长等)的变化。对比试验指标与亲缘选择结果之间的关系，分析不同物种的亲缘选择结果。研究表明：(1)青藏高原高寒草地物种亲缘选择不具普遍性。其中4个物种分别是物种多年生黑麦草，高羊茅，千穗谷和一年生黑麦草表现出亲缘组的根系生物量分配显著小于非亲缘组，响应了亲缘选择。其它3个物种在处理组间没有显著差异。

5、摘要(2)植物生殖生长构件响应亲缘选择。表现在苏丹草群组亲缘组显著大于非亲缘组，与亲缘选择结果相一致；但一年生黑麦草群组的亲缘组显著小于非亲缘组。说明亲缘选择具物种特性，不同物种对亲缘选择的响应表现形式不同。(3)植物地上营养生长构件对亲缘选择也有响应，表现在多年生黑麦草亲缘组植物株高显著大于非亲缘组；一年生黑麦草亲缘组植物单株茎生物量显著大于非亲缘组；白花三叶草亲缘组植株总叶面积显著小于非亲缘组；苏丹草亲缘组叶子数目显著小于非亲缘组。这些指标特征与亲缘选择结果相一致。(4)植物在单独种植和有亲

6、缘邻居出现的时候，植物亲缘群组根系分配减少；单株植物株高，第一节间长，茎生物量，叶子数，植株总叶面积特征的变化表现为亲缘组适应性大。说明亲缘植物间的作用主要是亲缘合作，而非竞争。关键词：亲缘选择，生态位分化，生物量，形态指标，适应性响ABSTRACTKinSelectioningrazingspeciesofAlpineMeadowinQinghai·-TibetPlateauLiJie(Ecology)DirectedbyProf．．Dr．WuNingAssistantProf．SunGeng

7、(ChengduInstituteofBiology，Chineseacademyofsciences，Chengdu610041)Kinselectionisanevolutionarystrategythatfavorsthereproductivesuccessofanorganism’Srelatives，evenatacosttotheorganism’Sownsurvivalandreproduction．Itisalsodefinedasrandommatingofindividu

8、alsgeneticallyclosely-related，throughtheirinteractions，tomakethemfit．Kinselectionexplainsthebehaviorofindividualsacririceitselfbutbenefitrelatives，italsoavoidextremebellaviorbetweenrelatives．Kinselectioniswidelyprovedinanimalgroup．Plantsoftengrowtoge